JPH04329409A - 平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置 - Google Patents
平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置Info
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- JPH04329409A JPH04329409A JP3126450A JP12645091A JPH04329409A JP H04329409 A JPH04329409 A JP H04329409A JP 3126450 A JP3126450 A JP 3126450A JP 12645091 A JP12645091 A JP 12645091A JP H04329409 A JPH04329409 A JP H04329409A
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 58
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 14
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、受動方式により重力方
向を保持せしめる装置に関するものである。
向を保持せしめる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】動揺を伴う移動体の上で使用される移動
衛星通信業務の地球局アンテナあるいは計測器などは前
後の動揺(ピッチング)と左右の動揺(ローリング)に
よってその姿勢に変化を生じないように動揺を補償する
機能を備えなければならない。近時、移動体通信の需要
の高まりと共に構造簡単にして動作確実であり、かつ安
価な装置の実現が望まれていた。この要求を満足させる
ために、本願発明者は特願平2−140443号「直交
摺動体を用いる重力方向保持装置」を提案した。
衛星通信業務の地球局アンテナあるいは計測器などは前
後の動揺(ピッチング)と左右の動揺(ローリング)に
よってその姿勢に変化を生じないように動揺を補償する
機能を備えなければならない。近時、移動体通信の需要
の高まりと共に構造簡単にして動作確実であり、かつ安
価な装置の実現が望まれていた。この要求を満足させる
ために、本願発明者は特願平2−140443号「直交
摺動体を用いる重力方向保持装置」を提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの先願
に係る装置は、用いられている部材相互間の摩擦により
動作が不確実になるおそれがあるためにさらに実用的な
機能が求められていた。
に係る装置は、用いられている部材相互間の摩擦により
動作が不確実になるおそれがあるためにさらに実用的な
機能が求められていた。
【0004】本発明の目的は、従来技術のこのような欠
点を除去し、任意の傾斜角に対して加速度の影響を受け
ることなく安定な動作を行う受動方式による平衡重錘を
備えた結合体を用いる重力方向保持装置を実現すること
にある。
点を除去し、任意の傾斜角に対して加速度の影響を受け
ることなく安定な動作を行う受動方式による平衡重錘を
備えた結合体を用いる重力方向保持装置を実現すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的の達成のために
、本願第一の発明による平衡重錘を備えた結合体を用い
る重力方向保持装置は、動揺体に直接取り付けられるか
あるいは回転支持器によって保持された円形断面を有す
る上部結合体と、該上部結合体の中心において回転自在
に一端が吊架された一定長の第1の吊架体と、該第1の
吊架体の他端側に回転自在に支持されかつ前記上部結合
体と逆方向に回転するように逆結合する第1の結合体と
、前記上部結合体の中心において回転自在に一端が吊架
された一定長の第2の吊架体と、該第2の吊架体の他端
側に回転自在に支持されかつ前記上部結合体と逆方向に
回転するように逆結合する第2の結合体と、前記第1の
結合体と前記第2の結合体のそれぞれの中心を結ぶ直線
の中点に対して互いに対称にかつ該第1の結合体と該第
2の結合体にそれぞれの中心から偏心して設けられた二
つの回転軸を有する接続構造体と、前記第1の結合体及
び第2の結合体に平衡力を与える如く前記接続構造体あ
るいは該第1の結合体と該第2の該結合体にそれぞれ取
り付けられた重錘とを備え、前記上部結合体の中心と前
記接続構造体の中点とを結ぶ方向が重力方向に保持され
るように構成されている。また、本願第二の発明による
平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置は、
動揺体に直接取付けられるかあるいは回転支持器によっ
て保持された支持体の中点に対して互いに対称な位置に
それぞれ中心を置く円形断面を有する第1の上部結合体
及び第2の上部結合体と、該第1の上部結合体及び第2
の上部結合体の中心においてそれぞれ回転自在に一端が
吊架された一定長の第1の吊架体及び第2の吊架体と、
該第1の吊架体と第2の吊架体の各他端側に回転自在に
支持されかつ前記第1の上部結合体及び第2の上部結合
体とそれぞれ同一方向に回転するように正結合された第
1の結合体及び第2の結合体と、該第1の結合体及び第
2の結合体にそれぞれの中心から偏心して設けられた2
つの回転軸を有する接続構造体と、前記第1の結合体及
び第2の結合体に平衡力を与える如く前記接続構造体あ
るいは該第1の結合体と該第2の結合体にそれぞれ取付
けられた重錘とを備え、前記支持体の中点と前記接続構
造体の中点とを結ぶ方向が重力方向に保持されるように
構成されている。
、本願第一の発明による平衡重錘を備えた結合体を用い
る重力方向保持装置は、動揺体に直接取り付けられるか
あるいは回転支持器によって保持された円形断面を有す
る上部結合体と、該上部結合体の中心において回転自在
に一端が吊架された一定長の第1の吊架体と、該第1の
吊架体の他端側に回転自在に支持されかつ前記上部結合
体と逆方向に回転するように逆結合する第1の結合体と
、前記上部結合体の中心において回転自在に一端が吊架
された一定長の第2の吊架体と、該第2の吊架体の他端
側に回転自在に支持されかつ前記上部結合体と逆方向に
回転するように逆結合する第2の結合体と、前記第1の
結合体と前記第2の結合体のそれぞれの中心を結ぶ直線
の中点に対して互いに対称にかつ該第1の結合体と該第
2の結合体にそれぞれの中心から偏心して設けられた二
つの回転軸を有する接続構造体と、前記第1の結合体及
び第2の結合体に平衡力を与える如く前記接続構造体あ
るいは該第1の結合体と該第2の該結合体にそれぞれ取
り付けられた重錘とを備え、前記上部結合体の中心と前
記接続構造体の中点とを結ぶ方向が重力方向に保持され
るように構成されている。また、本願第二の発明による
平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置は、
動揺体に直接取付けられるかあるいは回転支持器によっ
て保持された支持体の中点に対して互いに対称な位置に
それぞれ中心を置く円形断面を有する第1の上部結合体
及び第2の上部結合体と、該第1の上部結合体及び第2
の上部結合体の中心においてそれぞれ回転自在に一端が
吊架された一定長の第1の吊架体及び第2の吊架体と、
該第1の吊架体と第2の吊架体の各他端側に回転自在に
支持されかつ前記第1の上部結合体及び第2の上部結合
体とそれぞれ同一方向に回転するように正結合された第
1の結合体及び第2の結合体と、該第1の結合体及び第
2の結合体にそれぞれの中心から偏心して設けられた2
つの回転軸を有する接続構造体と、前記第1の結合体及
び第2の結合体に平衡力を与える如く前記接続構造体あ
るいは該第1の結合体と該第2の結合体にそれぞれ取付
けられた重錘とを備え、前記支持体の中点と前記接続構
造体の中点とを結ぶ方向が重力方向に保持されるように
構成されている。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図面により詳細に説明する。
まず、説明を容易にするために本発明において基本とな
る2次元の動揺(ピッチング又はローリング)が紙面内
にある場合について述べる。即ち、3次元の動揺に対し
ては直交配置された2次元装置の組合せによって容易に
目的が達成できるからである。
る2次元の動揺(ピッチング又はローリング)が紙面内
にある場合について述べる。即ち、3次元の動揺に対し
ては直交配置された2次元装置の組合せによって容易に
目的が達成できるからである。
【0007】図1は逆結合を利用する本願第一の発明に
よる2次元装置の原理的説明のための構成図である。図
2(a)及び図2(b)は本願第一の発明の実用的な実
施例の正面図及び側面図である。
よる2次元装置の原理的説明のための構成図である。図
2(a)及び図2(b)は本願第一の発明の実用的な実
施例の正面図及び側面図である。
【0008】まず図1によってその構成を説明する。こ
こで、Aは本装置を配置する基台となる動揺体である。 Pは動揺体Aに設けられた回転支持器Tによって支持さ
れた支持体Bに固定された円形断面を有する上部結合体
である。上部結合体Pは使用目的によっては直接、動揺
体A上に固定することができる。
こで、Aは本装置を配置する基台となる動揺体である。 Pは動揺体Aに設けられた回転支持器Tによって支持さ
れた支持体Bに固定された円形断面を有する上部結合体
である。上部結合体Pは使用目的によっては直接、動揺
体A上に固定することができる。
【0009】上部結合体Pの中心P0 (×印)を回転
軸の中心として第1の吊架体Cが吊架されている。吊架
体C上でかつ中心P0 より一定長の位置にある点Q0
(×印)を回転軸の中心として円形断面を有する第1
の結合体Qが取り付けられている。この結合体Qは上部
結合体Pと図示の紙面上で上部結合体Pと反対方向に回
転するように逆結合されている。
軸の中心として第1の吊架体Cが吊架されている。吊架
体C上でかつ中心P0 より一定長の位置にある点Q0
(×印)を回転軸の中心として円形断面を有する第1
の結合体Qが取り付けられている。この結合体Qは上部
結合体Pと図示の紙面上で上部結合体Pと反対方向に回
転するように逆結合されている。
【0010】また中心P0 を回転軸の中心として第2
の吊架体Dが吊架され、その第2の吊架体D上でかつ中
心P0 より一定長の位置にある点R0 (×印)を回
転軸の中心として円形断面を有する第2の結合体Rが取
り付けられている。第2の結合体Rも第1の結合体Qと
同様に上部結合体Pと逆結合されている。
の吊架体Dが吊架され、その第2の吊架体D上でかつ中
心P0 より一定長の位置にある点R0 (×印)を回
転軸の中心として円形断面を有する第2の結合体Rが取
り付けられている。第2の結合体Rも第1の結合体Qと
同様に上部結合体Pと逆結合されている。
【0011】図1の例は上部結合体Pと第1の結合体Q
及び第2の結合体Rとの回転比がいずれも1の場合を示
したが、この回転比は任意の値に選ぶことができる。ま
た、図1は結合体P,Q,Rに歯車を用いた例であるが
、歯車の代わりに滑車と張線を用いることもできる。
及び第2の結合体Rとの回転比がいずれも1の場合を示
したが、この回転比は任意の値に選ぶことができる。ま
た、図1は結合体P,Q,Rに歯車を用いた例であるが
、歯車の代わりに滑車と張線を用いることもできる。
【0012】点E0 (×点)は第1の結合体の中心Q
0 と第2の結合体の中心R0 を結ぶ直線の中点であ
る。Q1 及びR1 は中点E0 に対して対称に第1
の結合体及び第2の結合体上に中心Q0 ,R0 より
偏心した点Q1 (×印)及びR1 (×印)にそれぞ
れ取り付けられた回転連接器である。回転連接器Q1
及びR1 は接続構造体Eによって互いに接続されてお
り、その中点E0 には重錘Wが取り付けてある。
0 と第2の結合体の中心R0 を結ぶ直線の中点であ
る。Q1 及びR1 は中点E0 に対して対称に第1
の結合体及び第2の結合体上に中心Q0 ,R0 より
偏心した点Q1 (×印)及びR1 (×印)にそれぞ
れ取り付けられた回転連接器である。回転連接器Q1
及びR1 は接続構造体Eによって互いに接続されてお
り、その中点E0 には重錘Wが取り付けてある。
【0013】中点E0 の位置には円形状の接触子Fが
取り付けてあり、これに中心P0 に回転自在に吊架さ
れた摺動体Gが挟接するようにしてある。摺動体Gには
指針Hが取り付けてあり、目盛りIによって傾斜角を読
みとれるようになっている。W′,W″は横加速度が加
わった場合の結合体Q,Rの重量による影響を打ち消す
ための補償用重錘である。
取り付けてあり、これに中心P0 に回転自在に吊架さ
れた摺動体Gが挟接するようにしてある。摺動体Gには
指針Hが取り付けてあり、目盛りIによって傾斜角を読
みとれるようになっている。W′,W″は横加速度が加
わった場合の結合体Q,Rの重量による影響を打ち消す
ための補償用重錘である。
【0014】次に図1を参照して本発明の装置の動作を
説明する。まず始めに前記の中心P0 と中点E0 と
を結ぶ線P0 E0 を基準線と呼ぶ。基準線の方向は
任意の方向に設定すすることができるが、図1の例は簡
単のために基準線を鉛直線ZZ’に合わせた場合のもの
である。 即ち、重錘Wの中心E0 が中心P0 を通る鉛直線Z
Z’上にあるように設定されている。
説明する。まず始めに前記の中心P0 と中点E0 と
を結ぶ線P0 E0 を基準線と呼ぶ。基準線の方向は
任意の方向に設定すすることができるが、図1の例は簡
単のために基準線を鉛直線ZZ’に合わせた場合のもの
である。 即ち、重錘Wの中心E0 が中心P0 を通る鉛直線Z
Z’上にあるように設定されている。
【0015】まず第1に図1の状態が重力gの作用に対
して安定な保持状態であることを述べる。重錘WのWg
なる力は点Q1 及び点R1 に対しそれぞれ(1/2
)Wgなる鉛直方向の力を及ぼすこととなる。その結果
、点Q1 には第1の結合体Qを左回転せしめる(1/
2)Wg sinβなる力が加わり、また点R1 には
第2の結合体Rを右回転せしめる(1/2)Wg si
nβなる力が加わって、この両者の力は接続構造体を介
して互いに打ち消し合うのである。即ち、重錘Wは中心
P0 を通る鉛直線上に保持され、摺動子Fに接する摺
動構造体G及び指針Hは鉛直線方向を保持するようにな
っている。ここにβは直線Q1 Q0 及び直線R1
R0 がそれぞれ鉛直線方向となす初期設定角度である
。
して安定な保持状態であることを述べる。重錘WのWg
なる力は点Q1 及び点R1 に対しそれぞれ(1/2
)Wgなる鉛直方向の力を及ぼすこととなる。その結果
、点Q1 には第1の結合体Qを左回転せしめる(1/
2)Wg sinβなる力が加わり、また点R1 には
第2の結合体Rを右回転せしめる(1/2)Wg si
nβなる力が加わって、この両者の力は接続構造体を介
して互いに打ち消し合うのである。即ち、重錘Wは中心
P0 を通る鉛直線上に保持され、摺動子Fに接する摺
動構造体G及び指針Hは鉛直線方向を保持するようにな
っている。ここにβは直線Q1 Q0 及び直線R1
R0 がそれぞれ鉛直線方向となす初期設定角度である
。
【0016】第2に図1の状態において外部より擾乱加
速度が作用する場合を考察する。今、簡単のため横加速
度αが重錘Wに対し左側から右向きに作用するものとす
れば、点Q1 及び点Q2 にはそれぞれ右向きに(1
/2)Wαなる力が加わる。その結果、点Q1 には結
合体Qを左回転せしめる(1/2)Wα cosβなる
力、点R1 には結合体Rを右回転せしめる(1/2)
Wα cosβなる力が加わるが、接続構造体Eを介し
て両者は互いに打ち消し合って、重錘Wの保持には何ら
影響を及ぼさない。即ち、外部擾乱による加速度が作用
しても、前記と同様に、摺動構造体G及び指針Hの方向
は重力の方向を保持するようになっている。なお、外部
擾乱加速度に重力方向の成分がある場合には重力方向の
合成加速度成分の大きさが変化するだけで、基本動作に
は変化がない。 重力方向の合力成分が摩擦力よりも小さくならない限り
本発明の装置は重力方向保持装置として作動する。
速度が作用する場合を考察する。今、簡単のため横加速
度αが重錘Wに対し左側から右向きに作用するものとす
れば、点Q1 及び点Q2 にはそれぞれ右向きに(1
/2)Wαなる力が加わる。その結果、点Q1 には結
合体Qを左回転せしめる(1/2)Wα cosβなる
力、点R1 には結合体Rを右回転せしめる(1/2)
Wα cosβなる力が加わるが、接続構造体Eを介し
て両者は互いに打ち消し合って、重錘Wの保持には何ら
影響を及ぼさない。即ち、外部擾乱による加速度が作用
しても、前記と同様に、摺動構造体G及び指針Hの方向
は重力の方向を保持するようになっている。なお、外部
擾乱加速度に重力方向の成分がある場合には重力方向の
合成加速度成分の大きさが変化するだけで、基本動作に
は変化がない。 重力方向の合力成分が摩擦力よりも小さくならない限り
本発明の装置は重力方向保持装置として作動する。
【0017】第3に動揺体Aが角度θだけ傾斜する場合
を考察する。今、上部結合体Pが左回りに傾斜回転した
とする。簡単のため結合体P,Q及びP,R間の摩擦力
がWgなる力に比べて無視しうる程度に小さいものとす
れば、上部結合体Pの左回りの回転に対し重錘Wは鉛直
に保持されたまま第1の結合体Qと第2の結合体Rは共
に右回りに直線Q1 R1 の長さを一定に保持しつつ
回転する。即ち、直線Q1 Q0 及び直線R1 R0
が重力方向とのなす角βはそれぞれ変化するが互いに
相等しく、前記のように重力g及び横加速度αに対する
力の平衡は保持される。このように傾斜が起こっても指
針Hの方向は重力方向を保持するようになっている。但
し、図1の如き構成の場合には傾斜角θの変化に対し結
合体Q,Rの間隔Q0 R0 は若干変化することとな
る。
を考察する。今、上部結合体Pが左回りに傾斜回転した
とする。簡単のため結合体P,Q及びP,R間の摩擦力
がWgなる力に比べて無視しうる程度に小さいものとす
れば、上部結合体Pの左回りの回転に対し重錘Wは鉛直
に保持されたまま第1の結合体Qと第2の結合体Rは共
に右回りに直線Q1 R1 の長さを一定に保持しつつ
回転する。即ち、直線Q1 Q0 及び直線R1 R0
が重力方向とのなす角βはそれぞれ変化するが互いに
相等しく、前記のように重力g及び横加速度αに対する
力の平衡は保持される。このように傾斜が起こっても指
針Hの方向は重力方向を保持するようになっている。但
し、図1の如き構成の場合には傾斜角θの変化に対し結
合体Q,Rの間隔Q0 R0 は若干変化することとな
る。
【0018】以上の如く、接続構造体Eの中点E0 に
置かれた重錘Wは点Q1 ,R1 に対し同一の力を及
ぼし、結合体Q,Rに対し平衡重錘として作用している
。今、図1の点線に示す如く、結合体Q,Rに結合され
中点E0 に対し互いに対称なる点に重量の相等しいW
1 ,W2 なる重錘を取り付けたとしても前記と同様
にW1 及びW2 は結合体Q,Rに対して平衡重錘と
して作用し、本装置を安定に保持する作用をするもので
ある。
置かれた重錘Wは点Q1 ,R1 に対し同一の力を及
ぼし、結合体Q,Rに対し平衡重錘として作用している
。今、図1の点線に示す如く、結合体Q,Rに結合され
中点E0 に対し互いに対称なる点に重量の相等しいW
1 ,W2 なる重錘を取り付けたとしても前記と同様
にW1 及びW2 は結合体Q,Rに対して平衡重錘と
して作用し、本装置を安定に保持する作用をするもので
ある。
【0019】摺動構造体Gは中点E0 を中心とする摺
動子Fと接触しているが、仮に摺動構造体Gに外部より
何らかの力が作用する場合にも、点Q1 ,点R1 に
はそれぞれ相等しい力が作用する。従って、前記の通り
本装置の重力方向の保持状態には影響が及ばないのであ
って、これが本発明の1つの特長でもある。
動子Fと接触しているが、仮に摺動構造体Gに外部より
何らかの力が作用する場合にも、点Q1 ,点R1 に
はそれぞれ相等しい力が作用する。従って、前記の通り
本装置の重力方向の保持状態には影響が及ばないのであ
って、これが本発明の1つの特長でもある。
【0020】図2(a),図2(b)は図1の結合体の
中心Q0 ,R0 の位置を合致せしめた場合の実施例
であり、その正面図と側面図が示されている。図2は構
造を分かり易くするために初期設定角度βをβ=45°
に設定した状態を示している。その動作は前記と全く同
様であるので、説明は省略する。但し、図2(a),図
2(b)の構造においては、動揺体Aに傾斜が生じても
、第1の結合体Qと第2の結合体Rとの中心点間の距離
が変化することはない。即ち、図2の実施例は受動方式
による重力方向保持装置として実用性を有するものであ
る。尚、図2では重錘Wと摺動子Fとは同一の円形構造
を有するように構成されている。
中心Q0 ,R0 の位置を合致せしめた場合の実施例
であり、その正面図と側面図が示されている。図2は構
造を分かり易くするために初期設定角度βをβ=45°
に設定した状態を示している。その動作は前記と全く同
様であるので、説明は省略する。但し、図2(a),図
2(b)の構造においては、動揺体Aに傾斜が生じても
、第1の結合体Qと第2の結合体Rとの中心点間の距離
が変化することはない。即ち、図2の実施例は受動方式
による重力方向保持装置として実用性を有するものであ
る。尚、図2では重錘Wと摺動子Fとは同一の円形構造
を有するように構成されている。
【0021】以上、逆結合を利用する装置の説明をした
が、次に図面により正結合を利用する本願第二の発明に
よる2次元装置について述べる。図3(a)は装置が傾
斜していない状態、図3(b)は装置が傾斜した状態(
傾斜角θ=45°の場合)を示す。
が、次に図面により正結合を利用する本願第二の発明に
よる2次元装置について述べる。図3(a)は装置が傾
斜していない状態、図3(b)は装置が傾斜した状態(
傾斜角θ=45°の場合)を示す。
【0022】正結合を利用する本願第二の発明による装
置は円形断面を有する第1の上部結合体P1 及び第2
の上部結合体P2 が支持体B上の中点P0 (×印)
に対してそれぞれの中心が互いに対称な点に位置するよ
うに設けられている。図3は支持体Bが直接動揺体Aに
取付けられた例である。第1の上部結合体P1 及び第
2の上部結合体P2 の各中心からは回転自在に一定長
の吊架体C,Dが互いに平行になるようにして吊架され
ている。 吊架体C,Dの下端には第1の結合体Q及び第2の結合
体Rがそれぞれ第1の上部結合体P1 及び第2の上部
結合体P2 と互いに同一方向に回転するように、即ち
正結合するように設けられている。
置は円形断面を有する第1の上部結合体P1 及び第2
の上部結合体P2 が支持体B上の中点P0 (×印)
に対してそれぞれの中心が互いに対称な点に位置するよ
うに設けられている。図3は支持体Bが直接動揺体Aに
取付けられた例である。第1の上部結合体P1 及び第
2の上部結合体P2 の各中心からは回転自在に一定長
の吊架体C,Dが互いに平行になるようにして吊架され
ている。 吊架体C,Dの下端には第1の結合体Q及び第2の結合
体Rがそれぞれ第1の上部結合体P1 及び第2の上部
結合体P2 と互いに同一方向に回転するように、即ち
正結合するように設けられている。
【0023】点E0 (×点)は第1の結合体の中心Q
0 と第2の結合体の中心R0 を結ぶ直線の中点であ
る。Q1 及びR1 は中点E0 に対して対称に第1
の結合体及び第2の結合体上に中心Q0 ,R0 より
偏心した点Q1 (×印)及びR1 (×印)にそれぞ
れ取り付けられた回転連接器である。回転連接器Q1
及びR1 は接続構造体Eによって互いに接続されてお
り、その中点E0 には重錘Wが取り付けてある。
0 と第2の結合体の中心R0 を結ぶ直線の中点であ
る。Q1 及びR1 は中点E0 に対して対称に第1
の結合体及び第2の結合体上に中心Q0 ,R0 より
偏心した点Q1 (×印)及びR1 (×印)にそれぞ
れ取り付けられた回転連接器である。回転連接器Q1
及びR1 は接続構造体Eによって互いに接続されてお
り、その中点E0 には重錘Wが取り付けてある。
【0024】中点E0 の位置には円形状の接触子Fが
取り付けてあり、これに中心P0 に回転自在に吊架さ
れた摺動体Gが挟接するようにしてある。摺動体Gには
指針Hが取り付けてあり、目盛りIによって傾斜角を読
みとれるようになっている。W′,W″は横加速度が加
わった場合の結合体Q,Rの重量による影響を打ち消す
ための補償用重錘である。
取り付けてあり、これに中心P0 に回転自在に吊架さ
れた摺動体Gが挟接するようにしてある。摺動体Gには
指針Hが取り付けてあり、目盛りIによって傾斜角を読
みとれるようになっている。W′,W″は横加速度が加
わった場合の結合体Q,Rの重量による影響を打ち消す
ための補償用重錘である。
【0025】正結合体を利用する本願第二の発明による
装置の動作は前記の逆結合を利用する場合の動作と同様
であって、中点P0 と中点E0 とを結ぶ方向は動揺
体の傾斜にも横加速度にも影響されることなく基準線の
方向、即ち鉛直線の方向を示すようになっている。図3
(a),図3(b)の実施例では各結合体の中心を頂点
とする四辺形は平行四辺形である。また点Q0 ,Q1
,E0 ,R1 ,R0 は任意の傾斜角θに対して
常に一直線上にある。従って、傾斜角の範囲が限定され
る場合には、その製作は比較的容易である。正結合を利
用する本発明の装置は図2の場合と同様に第1の結合体
Qおよび第2の結合体Rのそれぞれの中心Q0 及びR
0 を合致せしめるように構成することもまた可能であ
る。
装置の動作は前記の逆結合を利用する場合の動作と同様
であって、中点P0 と中点E0 とを結ぶ方向は動揺
体の傾斜にも横加速度にも影響されることなく基準線の
方向、即ち鉛直線の方向を示すようになっている。図3
(a),図3(b)の実施例では各結合体の中心を頂点
とする四辺形は平行四辺形である。また点Q0 ,Q1
,E0 ,R1 ,R0 は任意の傾斜角θに対して
常に一直線上にある。従って、傾斜角の範囲が限定され
る場合には、その製作は比較的容易である。正結合を利
用する本発明の装置は図2の場合と同様に第1の結合体
Qおよび第2の結合体Rのそれぞれの中心Q0 及びR
0 を合致せしめるように構成することもまた可能であ
る。
【0026】以上述べた2次元の動揺に対する装置はま
たこれを組合せることにより3次元の動揺に対する装置
を実現することができる。例えば、ある負荷を点O中心
として平衡保持するジンバル装置に対してまず前記の2
次元装置を点Oを含む互いに直交する鉛直面内にありか
つ点Oを通る水平線上に2次元装置の中心又は中点P0
があり、かつ上部結合体の円形断面が前記鉛直面に直
角になるように設ける。次いでそれぞれの2次元装置の
摺動体又はその延長した中心線上に設けた剛体に取り付
けた回転結合器と前記ジンバルの中心から垂下した垂下
体に設けた回転結合器を互いに水平に連結する。かくす
ることにより、前記の垂下体はそれぞれ前記の直交する
鉛直面内において鉛直になるように制御され、前記ジン
バルによって平衡保持する装置の姿勢は3次元の動揺に
も横加速度にも関係なく鉛直に保持される。即ち、完全
な受動方式による3次元の動揺に対する重力方向保持装
置が実現できるのである。
たこれを組合せることにより3次元の動揺に対する装置
を実現することができる。例えば、ある負荷を点O中心
として平衡保持するジンバル装置に対してまず前記の2
次元装置を点Oを含む互いに直交する鉛直面内にありか
つ点Oを通る水平線上に2次元装置の中心又は中点P0
があり、かつ上部結合体の円形断面が前記鉛直面に直
角になるように設ける。次いでそれぞれの2次元装置の
摺動体又はその延長した中心線上に設けた剛体に取り付
けた回転結合器と前記ジンバルの中心から垂下した垂下
体に設けた回転結合器を互いに水平に連結する。かくす
ることにより、前記の垂下体はそれぞれ前記の直交する
鉛直面内において鉛直になるように制御され、前記ジン
バルによって平衡保持する装置の姿勢は3次元の動揺に
も横加速度にも関係なく鉛直に保持される。即ち、完全
な受動方式による3次元の動揺に対する重力方向保持装
置が実現できるのである。
【0027】以上は専ら受動装置としての作用について
述べたが、上部結合器Pの中心P0 又は第1の上部結
合体P1 と第2の上部結合体P2 との中点P0 を
中心として動揺体に電磁的結合線輪を配置し、指針Hを
それと結合する回転線輪に接続すれば、傾斜角情報を電
気的出力としてとり出すことができる。この電気的出力
によって物体の支持体の姿勢を制御すれば、能動制御に
よる姿勢安定化装置を実現することができるのである。
述べたが、上部結合器Pの中心P0 又は第1の上部結
合体P1 と第2の上部結合体P2 との中点P0 を
中心として動揺体に電磁的結合線輪を配置し、指針Hを
それと結合する回転線輪に接続すれば、傾斜角情報を電
気的出力としてとり出すことができる。この電気的出力
によって物体の支持体の姿勢を制御すれば、能動制御に
よる姿勢安定化装置を実現することができるのである。
【0028】
【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明は横加速度
にも擾乱外力にも影響されない特長があるので、まずそ
のような状態の下で使用する傾斜角度計として利用され
る。また動揺や衝撃う伴う動揺体上においてあるいは船
舶や移動車などの高所において使用される姿勢安定化の
ための装置として特に利用性が高い。更に構造が簡単で
あることから動揺を伴う装置の姿勢検出,制御用装置と
して利用することができる。
にも擾乱外力にも影響されない特長があるので、まずそ
のような状態の下で使用する傾斜角度計として利用され
る。また動揺や衝撃う伴う動揺体上においてあるいは船
舶や移動車などの高所において使用される姿勢安定化の
ための装置として特に利用性が高い。更に構造が簡単で
あることから動揺を伴う装置の姿勢検出,制御用装置と
して利用することができる。
【0029】以上を要約すれば、本発明は動揺体の傾斜
にも横加速度にもあるいは擾乱外力にも影響されない受
動方式による重力方向保持装置を提供するものである。 即ち、本発明は構造簡単,動作確実にして経済性もある
。従って、移動体通信用アンテナ装置,船舶用装置,航
空機用装置,産業用装置などに広く利用することができ
る。
にも横加速度にもあるいは擾乱外力にも影響されない受
動方式による重力方向保持装置を提供するものである。 即ち、本発明は構造簡単,動作確実にして経済性もある
。従って、移動体通信用アンテナ装置,船舶用装置,航
空機用装置,産業用装置などに広く利用することができ
る。
【図1】逆結合を利用する本願第一の発明による2次元
装置の説明のための構成図である。
装置の説明のための構成図である。
【図2(a)】逆結合を利用する本願第一の発明の実用
的構成例の正面図である。
的構成例の正面図である。
【図2(b)】逆結合を利用する本願第一の発明の実用
的構成例の側面図である。
的構成例の側面図である。
【図3(a)】正結合を利用する本願第二の発明による
2次元装置の傾斜のない状態を示す構成図である。
2次元装置の傾斜のない状態を示す構成図である。
【図3(b)】正結合を利用する本願第二の発明による
2次元装置の傾斜のある状態を示す構成図である。
2次元装置の傾斜のある状態を示す構成図である。
A 動揺体
B 支持体
C 第1の吊架体
D 第2の吊架体
E 接続構造体
E0 Eの中心
F 摺動子
G 摺動体
H 指針
I 角度目盛
P 上部結合体
P1 第1の上部結合体
P2 第2の上部結合体
P0 上部結合体の中心
Q 第1の結合体
Q0 第1の結合体の中心
Q1 回転連接器及びその中心
R 第2の結合体
R0 第2の結合体の中心
R1 回転連接器及びその中心
T 回転支持器
W,W1 ,W2 平衡重錘
W′,W″ 補償重錘
XX′ 水平軸
YY′ XX′に直角な水平軸
ZZ′ 鉛直軸
β 直線Q1 Q0 及び直線R1 R0 が鉛直線
となす角θ 傾斜角
となす角θ 傾斜角
Claims (2)
- 【請求項1】 動揺体に直接取り付けられるかあるい
は回転支持器によって保持された円形断面を有する上部
結合体と、該上部結合体の中心において回転自在に一端
が吊架された一定長の第1の吊架体と、該第1の吊架体
の他端側に回転自在に支持されかつ前記上部結合体と逆
方向に回転するように逆結合する第1の結合体と、前記
上部結合体の中心において回転自在に一端が吊架された
一定長の第2の吊架体と、該第2の吊架体の他端側に回
転自在に支持されかつ前記上部結合体と逆方向に回転す
るように逆結合する第2の結合体と、前記第1の結合体
と前記第2の結合体のそれぞれの中心を結ぶ直線の中点
に対して互いに対称にかつ該第1の結合体と該第2の結
合体にそれぞれの中心から偏心して設けられた二つの回
転軸を有する接続構造体と、前記第1の結合体及び第2
の結合体に平衡力を与える如く前記接続構造体あるいは
該第1の結合体と該第2の該結合体にそれぞれ取り付け
られた重錘とを備え、前記上部結合体の中心と前記接続
構造体の中点とを結ぶ方向が重力方向に保持されるよう
に構成された平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向
保持装置。 - 【請求項2】 動揺体に直接取付けられるかあるいは
回転支持器によって保持された支持体の中点に対して互
いに対称な位置にそれぞれ中心を置く円形断面を有する
第1の上部結合体及び第2の上部結合体と、該第1の上
部結合体及び第2の上部結合体の中心においてそれぞれ
回転自在に一端が吊架された一定長の第1の吊架体及び
第2の吊架体と、該第1の吊架体と第2の吊架体の各他
端側に回転自在に支持されかつ前記第1の上部結合体及
び第2の上部結合体とそれぞれ同一方向に回転するよう
に正結合された第1の結合体及び第2の結合体と、前記
第1の結合体及び第2の結合体にそれぞれの中心から偏
心して設けられた2つの回転軸を有する接続構造体と、
前記第1の結合体及び第2の結合体に平衡力を与える如
く前記接続構造体あるいは該第1の結合体と該第2の結
合体にそれぞれ取付けられた重錘とを備え、前記支持体
の中点と前記接続構造体の中点とを結ぶ方向が重力方向
に保持されるように構成された平衡重錘を備えた結合体
を用いる重力方向保持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3126450A JPH04329409A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3126450A JPH04329409A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04329409A true JPH04329409A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14935519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3126450A Pending JPH04329409A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 平衡重錘を備えた結合体を用いる重力方向保持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04329409A (ja) |
-
1991
- 1991-05-01 JP JP3126450A patent/JPH04329409A/ja active Pending
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